MODELO DIGITAL DE SUPERFÍCIE A PARTIR DE IMAGENS ADQUIRIDAS NUM LEVANTAMENTO AEREO COM VANT

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MODELO DIGITAL DE SUPERFÍCIE A PARTIR DE IMAGENS ADQUIRIDAS NUM 
LEVANTAMENTO AEREO COM VANT 
 
RUTE DANIELA CHAVES1; GUILHERME KRUGER BARTELS2; JANICE FERREIRA 
DA SILVEIRA3; VIVIANE SANTOS SILVA TERRA4; GILBERTO LOGUERCIO 
 COLLARES5 
 
1PPG Recursos Hídricos, Universidade Federal de Pelotas: rutedanielachaves@gmail.com 
2 PPG Recursos Hídricos, Universidade Federal de Pelotas : guilhermebartels@gmail.com 
3 Engenharia Hídrica, Universidade Federal de Pelotas: janicesilveira@gmail.com 
4Engenharia Hídrica, Universidade Federal de Pelotas: vssterra@yahoo.com.br 
5 Engenharia Hídrica, Universidade Federal de Pelotas: collares@ufpel.edu.br 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Nos últimos anos o uso de equipamentos como os Veículos Aéreos Não Tripu-
lados (VANT), vem se tornando cada vez mais comum para o mapeamento e, espe-
cialmente no estudo de bacias hidrográficas torna-se uma importante ferramenta. Tais 
equipamentos possuem elevada precisão espacial, podendo o levantamento ser rea-
lizado em tempo real ao estudo. No Brasil o primeiro levantamento utilizando o VANT 
foi realizado na década de 1980 em pesquisas militares (BOEING; CATEN; VITALIS, 
2014). 
As imagens obtidas a partir de levantamento com uso de VANT são bidimensi-
onais e podem ser utilizadas para recriar o ambiente, sendo possível a reconstrução 
tridimensional do espaço ou parte do mesmo sem o contato direto com o local de 
interesse. Para recriação do local de estudo é utilizado o método de mosaicagem, na 
qual consiste da união das fotos. 
O método de mosaicagem permite uma vista ampla da área fotografada cau-
sando uma impressão de continuidade podendo se entender como uma única fotogra-
fia formada por todas as outras (WOLF, 1983). Segundo BRITO & COELHO (2002) 
esse procedimento não é tão simples, sendo que o relevo da superfície terrestre é 
descontínuo, na qual é necessária a ortorretificação das imagens. 
A ortofotorretificação consiste em transformar a imagem de uma perspectiva 
central para uma ortogonal, ou seja, para a obtenção de uma fotografia em projeção 
retangular, que permite o cálculo de áreas e distâncias, eliminando deformidades re-
ferentes à rotação da câmara, além de remover as distorções devidas ao relevo da 
área fotografada (LIMA; THOMAZ; SEVERO, 2010). Com o avanço tecnológico se 
popularizou os produtos gerados pelas ortofoto, sendo um deles o Modelo Digital de 
Superfície (MDS) que pode ser definido como qualquer representação numérica para 
uma determinada superfície física do terreno a ser representada (BRITO; COELHO, 
2002). Através do método de estereoscopia é possível obter a percepção de profun-
didade da imagem que com as equações matemáticas que correlacionam as informa-
ções necessárias é possível obter o MDS. 
Este trabalho teve por objetivo gerar um mosaico, uma ortofotoimagem e um 
modelo digital de superfície a partir das imagens obtidas, através de um levantamento 
aerofotogramétrico com o uso do VANT. 
 
 
 
 
 
 
2. METODOLOGIA 
 
O trabalho foi realizado numa pequena área pertencente a bacia hidrográfica 
do Arroio do Ouro, localizada entre os munícipios de Morro Redondo e Pelotas/RS, 
conforme Figura 1. 
 
Figura 1. Localização da área de estudo. 
 
Para o levantamento foi utilizado o microVANT Zangão V, sendo este um micro 
veículo aéreo remotamente pilotado de plataforma modular, acoplado com uma câ-
mera Canon PowerShot modelo ELPH110 HS, com sensor Complementary Metal 
Oxide Semiconductor (CMOS) (Figura 2). 
 
 
Figura 2. MicroSARP Zangão V. 
 
O levantamento aéreo foi programado a partir do software de operação do equi-
pamento. O voo teve uma duração de 5 minutos e recobriu uma área de 0.652 km², 
com velocidade média de 20 m.s-1, a uma altitude de 200 m em relação ao solo, re-
sultando na captura de imagens com intervalos de 4 segundos. 
 
O primeiro passo após o levantamento aéreo é o georreferenciamento das ima-
gens, na qual consistiu em registar o par de coordenadas da fotografia, em coordena-
das de referência que modelam a superfície terrestre. Para esse procedimento foi uti-
lizado o software GeoSetter beta. 
Logo após, utilizando o software PhotoScan® as imagens foram pós processa-
das, para correções de rotação da câmara, além de remover as distorções devidas ao 
relevo da área fotografada, georreferenciamento e após gerado um ortofotomosaico 
e, por fim o mosaico da área. Com as imagens resultantes da ortorretificação foi pos-
sível montar o ortomosaico. Outro produto das imagens ortorretificadas é o MDE. As 
imagens capturadas tem uma recobertura entre elas e essa recorbertura garante a 
visualização tridimensional do relevo, que por sua vez possibilita a criação do MDS. 
 
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Na Figura 3, encontra-se a imagem resultante do ortofotomosaico gerado a par-
tir de 45 fotografias, com tamanho de pixels de 4608X3456 e 180 dpi de resolução. 
 
Figura 3. Ortofotomosaico da região em estudo. 
 
Observa-se na Figura 4, o MDS da área de estudo com resolução de 23 cm, 
sabendo que as zonas de maior elevação são referentes a vegetação arbórea do local 
e de construções ali existentes. A alta resolução espacial das fotografias aéreas pro-
picia a aquisição de um MDS que evidencia a vegetação que compõe a paisagem, as 
pequenas imperfeições e rugosidades presentes no terreno. A partir do MDS gerados 
é possível realizar análises na bacia hidrográfica com maior precisão por conta de sua 
eficiência na aquisição de dados altimétricos com escala de centímetros. Porquanto a 
altitude do voo influencia proporcionalmente na resolução espacial da imagem, quanto 
mais baixo for o voo maior será a resolução espacial e menor será a escala do terreno 
a qual se pode mensurar. 
 
 
Figura 4. Modelo digital de superfície (MDS) da região em estudo. 
4. CONCLUSÕES 
 
O MDS gerado a partir do levantamento aéreo, obtido com imagens do VANT, 
mostrou-se eficiente na obtenção de informações referentes a altimetria do terreno. 
Sugere-se para trabalhos futuros a criação de pontos de controle, na qual seja possí-
vel a visualização de imagens aéreas obtidas. 
 
5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BOEING, E. L.; CATEN, A. ten; VITALIS, F. A. Aplicação de veiculo áereo não 
tripulado para o mapeamento. In: XXVI CONGRESSO BRASILEIRO DE 
CARTOGRAFIA V CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOPROCESSAMENTO XXV 
EXPOSICARTA, p. 11, 2014. Anais... 
 
BRITO, J.; COELHO, L. Fotogrametria digital. 1. ed. Rio de Janeiro, RJ: Instituto 
Militar de Engenharia, 2002. 
 
LIMA, E. M. DE; THOMAZ, T. A. M.; SEVERO, T. C. Mapeamento 
aerofotogramétrico digital utilizando fotografias de médio formato. 2010. 
UFRGS, Porto Alegre, RS, 2010. 
 
TARALLO, A. de S.; HIRAGA, A. K.; PAIVA, M. S. V. de; JORGE, L. A. de C.; SILVA, 
F. A. da. Construção automática de mosaico de imagens agrícolas aéreas 
sequenciais. In: Agricultura de precisão: um novo olhar. São Carlos, SP: Embrapa 
Instrumentação, 2011. p. 106–109. 
 
WOLF, P. R. Elements of photogrammetry with photo interpretation and remote 
sensing. New York: McGraw.Hill, 1983.